用拉伸法测金属丝的杨氏模量[].doc

用拉伸法测金属丝的杨氏模量参考报告 一、实验目的 1.学会用拉伸法测量杨氏模量； 2.掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理； 3.学会用逐差法处理实验数据； 4.学会不确定度的计算方法，结果的正确表达； 5.学会实验报告的正确书写。 二、实验仪器 YWC-1杨氏弹性模量测量仪（包括望远镜、测量架、光杠杆、标尺、砝码）、 钢卷尺（0-200cm ,0.1 、游标卡尺(0-150mm,0.02)、螺旋测微器(0-150mm,0.01) 三、验原理 在外力作用下，固体所发生的形状变化成为形变。它可分为弹性形变和塑性形变两种。本实验中，只研究金属丝弹性形变，为此，应当控制外力的大小，以保证外力去掉后，物体能恢复原状。 最简单的形变是金属丝受到外力后的伸长和缩短。金属丝长，截面积为，沿长度方向施力后，物体的伸长，则在金属丝的弹性限度内，有： 我们把称为杨氏弹性模量。 如上图： 四、实验内容 一 仪器调整 1、氏弹性模量测定仪底座调节水平； 2、平面镜镜面放置与测定仪平面垂直； 3、将望远镜放置在平面镜正前方1.5-2.0m左右位置上； 4、粗调望远镜：将镜面中心、标尺零点、望远镜调节等高,望远镜的缺口、准星对准平面镜中心，并能在望远镜外看到尺子的像； 5、调节物镜焦距能看到尺子清晰的像，调节目镜焦距能清晰的看到叉丝； 6、调节叉丝在标尺以内，并使得视差不超过半格。 二测量 下无挂物时刻度尺的读数； 2、依次挂上的砝码，七次，计下； 3、依次取下的砝码，七次，计下； 4、用米尺测量出金属丝的长度（两卡口之间的金属丝）、镜面到尺子的距离； 5、用游标卡尺测量出光杠杆、用螺旋测微器测量出金属丝直径。 三数据处理方法——逐差法 实验测量时，多次测量的算术平均值最接近于真值。但是简单的求一下平均还是不能达到最好的效果，我们多采用逐差法来处理这些数据。 逐差法采用隔项逐差： 注：上式中的为增重的金属丝的伸长量。 五、实验数据记录处理 imi（kg）加砝码减砝码平均值不确定度0 1 2 30 1 2 30.00 0.47 0.94 1.380.01 0.49 0.98 1.400.00 0.48 0.96 1.391.84 1.82 1.80 1.82=0.06 cm4 5 6 74 5 6 71.83 2.29 2.77 3.211.85 2.31 2.75 3.211.84 2.30 2.76 3.21= cm直径未加载加满载平均值 0.600 mmd上 d中 d下0.6010.6010.5990.5990.6010.6010.6000.600不确定度： 0.006 mm0.6020.6010.5960.598mm其 他 数 据螺旋测微器零点读数：0.000 mm ;游标卡尺零点读数0.00mm150.20 0.05 cm68.20 0.05 cm7.660 0.002 cm结 果 表 达Y （2.04 0.13） 百分差： 2%---－3%金属丝伸长量： 金属丝直径： = =0.13 标准值： 百分差： 六、结果及误差分析 光杠杆、望远镜和标尺所构成的光学系统一经调节好后，在实验过程中就不可在移动，否则，所测的数据将不标准，实验又要重新开始； 不准用手触摸目镜、物镜、平面反射镜等光学镜表面，更不准用手、布块或任意纸片擦拭镜面； 实验测数据前没有事先放上去一个砝码，将金属丝拉直，作为一个基准点； 用游标卡尺在纸上测量x值和螺旋测微器测量读数时易产生误差； 测量金属丝长度时没有找准卡口； 米尺使用时常常没有拉直，且应该注意水平测量D，铅垂测量L； 在加减砝码是应该注意轻放，避免摇晃。 本报告仅供参考格式。 数据、内容请勿抄袭！